类型 Ia 超新星数据集的模型无关分析及对暗能量的影响

最近的分析将 DESI DR2 BAO 与 CMB 和 SNe Ia 数据相结合，报告出现 $2.8$--$4.2\sigma$ 的动态暗能量证据，但显著性程度对超新星样本选择高度敏感，这引发了疑问：这一信号反映的是新物理、数据集特有的系统误差，还是暗能量参数化选择的结果。我们通过对四个 SNe Ia 编目数据集（Pantheon、Pantheon+、DES-Dovekie 和 Union3）进行分析，结合 DESI DR2 BAO 和 Planck CMB 距离先验，采用光度平均、模型无关的膨胀率提取、参数化（$w_0 w_a$CDM）拟合，以及对暗能量密度比 $X(z) \equiv \rho_{\rm DE}(z)/\rho_{\rm DE}(0)$ 的非参数化重构来检验这一问题。光度平均可将 Pantheon+ 和 DES-Dovekie 与 DESI 之间的 $\Omega_m$ 差异从 ${\sim}2\sigma$ 降低到 ${\sim}1\sigma$。对于 DESI DR2 + CMB + SNe 的重构 $X(z)$，Pantheon、Pantheon+ 和 DES-Dovekie 均与 $\Lambda$CDM 一致，仅在 $0.5<z<1$ 处偏离（与 Wang \& Freese (2026) 一致）。最大偏离发生在 $z=2/3$，Pantheon+ 达到 ${\sim}2.7\sigma$，但 Pantheon 和 DES-Dovekie 仅为 $1.6$--$1.7\sigma$。DESI DR2 + CMB + Union3 的 $X(z)$ 在 $1\sigma$ 范围内与上述结果一致，但在 $z=1/3$ 处额外出现 $2.4\sigma$ 的偏离，除 $z=2/3$ 处的 ${\sim}2.7\sigma$ 偏离外。跨所有分析，与 $\Lambda$CDM 的偏离与各数据集的 $\Omega_m$ 偏好相关。我们证明，仅凭测量得到的 $\Omega_m$ 差异，即可在纯粹的 $\Lambda$CDM 宇宙中再现观察到的 $X(z)$ 模式，为该观察到的 $X(z) \neq 1$ 模式提供了可行的另一种解释。未来的欧亚（Euclid）和罗马（Roman）信使计划将进行亚百分比的 $\Omega_m$ 约束，对判断该信号是否反映真正的暗能量演化或残余的跨探针 $\Omega_m$ 不一致性至关重要。